CN107177852A - 一种用于金属材料的除锈剂的制备方法 - Google Patents

一种用于金属材料的除锈剂的制备方法 Download PDF

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    • C23C22/48—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates

Abstract

一种用于金属材料的除锈剂的制备方法，包括以下制备步骤：一、将柠檬酸、酒石酸、盐酸、邻二甲苯硫脲、四乙酰基乙二胺加入到反应釜中，加热至60‑80℃并搅拌，使其混合均匀，得到混合物一；二、向混合物一中兑入去离子水，搅拌使其完全溶解，再加入表面活性剂、硬酯酸镁、还原剂和促进剂，在1000‑1200r/min的转速下搅拌30‑40min，得到混合物二；三、向混合物二中加入有机酸和增稠剂，搅拌直至得到粘稠的膏状物；四、向粘稠的膏状物中加入尿素和去离子水加热，温度为100‑120℃，搅拌20‑40min后，静置并冷却至常温即可。本发明制备方便简单，环保无污染，原料易得，设备投资少，便于操作，制备的金属除锈组合物使用效果好，去锈能力强，无毒无副作用，使用安全可靠。

Description

一种用于金属材料的除锈剂的制备方法
技术领域
本发明属于金属除锈技术领域，具体涉及一种用于金属材料的除锈剂的制备方法。
背景技术
生锈是一种化学反应，当铁放的时间长了就会生锈。铁容易生锈，除了由于它的化学性质活泼以外，同时与外界条件也有很大关系。水分是使铁容易生锈的物质之一。然而，只有水也不会使铁生锈，只有当空气中的氧气溶解在水里时，氧在有水的环境中与铁反应，才会生成氧化铁的东西，这就是铁锈。铁锈是一种棕红色的物质，它不像铁那么坚硬，很容易脱落，一块铁完全生锈后，体积可胀大8倍。如果铁锈不除去，这海绵状的铁锈特别容易吸收水分，铁也就生锈得更快了，铁在生锈时会更重,大约是原来的3至5倍的重量，金属生锈后，其质地及美观度都会受到相应的影响，然而目前市面上存 在的金属除锈产品琳琅满目，但是，并没有一种可以真正的起到明显的效果，而且还会存在相应的毒性，影响人体健康。钢铁制品在大气中极易腐蚀，全世界每年因腐蚀而损失的钢铁数量十分巨大，为了解决钢铁制品的腐蚀，常需对钢铁表面采取各种防腐措施。 目前工业上普遍使用的金属表面处理液主要是具有除锈、防锈、去污、磷 化、钝化等功能，产品既有单一功能，也有多功能合一的。但在实际应用中，或因原料价格贵，成本高；或因除油除锈不彻底，防蚀性能，尤其是长期防蚀性能差；或因组成复杂不利于槽液稳定控制；或因处理过程中，产生大量酸雾，产品中含有强酸、强碱、重金属盐、氟化物等有毒物质，危及设备及操作人员的健康，因此应用有明显局限性。
我国大部分地区特别是北方地区水资源相对稀缺，随着经济的发展和人民生活水平的提高，工农业及生活用水的需求量逐年增加，水资源的开发利用变得越来越重要。在我国的水资源中，地下水是一种十分宝贵的资源，因具有分布广、水质好、不易污染等特点，正被越来越广泛地开发和应用。但由于自然界本身岩质状况地下水中含铁量很高，在使用过程中常会腐蚀金属表面，随着循环冷却水技术的发展及反渗透应用的越来越广泛，金属钢材等的锈蚀问题日益突出，全世界每年由于腐蚀而报废的金属材料和设备的重量约为金属年产量的20份以上，对金属制品采取各种防腐措施前除锈是首要的工艺步骤。目前，除锈方法主要有机械法、化学法两大类，机械法是由人工敲铲、打磨，缺点是劳动强度大、效率低、粉尘污染严重，锈垢难以清除干净，化学法具有效果好、效率高、工艺操作简单成本低等优点；但常规的化学处理除锈剂都是酸性的，在清洗去除铁锈的同时，也会对金属表面造成溶蚀，引起新的腐蚀，因此，在使用常规酸性除锈剂时，一般还需要同时配合缓蚀剂使用，不仅使用操作麻烦，而且增加成本，并且除锈后清洗液的排放也会造成环境污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于金属材料的除锈剂的制备方法，本发明制备方便简单，环保无污染，原料易得，设备投资少，便于操作，制备的金属除锈组合物使用效果好，去锈能力强，无毒无副作用，使用安全可靠。
本发明提供了如下的技术方案：
一种用于金属材料的除锈剂的制备方法，包括以下制备步骤：
一、将柠檬酸、酒石酸、盐酸、邻二甲苯硫脲、四乙酰基乙二胺加入到反应釜中，加热至60-80℃并搅拌，使其混合均匀，得到混合物一；
二、向混合物一中兑入去离子水，搅拌使其完全溶解，再加入表面活性剂、硬酯酸镁、还原剂和促进剂，在1000-1200r/min的转速下搅拌30-40min，得到混合物二；
三、向混合物二中加入有机酸和增稠剂，搅拌直至得到粘稠的膏状物；
四、向粘稠的膏状物中加入尿素和去离子水加热，温度为100-120℃，搅拌20-40min后，静置并冷却至常温即可。
优选的，所述除锈剂包括以下重量份数的原料：柠檬酸5-9份、酒石酸7-9份、盐酸5-10份、邻二甲苯硫脲7-11份、四乙酰基乙二胺8-10份、去离子水15-25份、表面活性剂10-13份、硬酯酸镁8-10份、还原剂7-9份、促进剂5-8份、有机酸5-7份、增稠剂8-10份和尿素10-14份。
优选的，所述步骤二的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、烷醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚和三乙醇胺中的任一种或两种。
优选的，所述步骤二的硬酯酸镁为聚乙二醇200或PAAS。
优选的，所述步骤二的还原剂为亚硫酸氢钠、碳酰肼、对苯二酚和甲基乙基肟中的任一种或多种的组合。
优选的，所述步骤二的促进剂为硫酸镍或硫酸钴。
优选的，所述步骤三的有机酸为甲酸、乙酸、丁酸、柠檬酸和植酸中的任一种或多种的组合。
优选的，所述步骤三的增稠剂为聚丙烯酸壳聚糖或海藻酸钠。
本发明的有益效果是：
本发明的制备方便简单，环保无污染，原料易得，设备投资少，便于操作，制备的金属除锈组合物使用效果好，去锈能力强，无毒无副作用，使用安全可靠。
本发明的可一步完成金属表面的除锈、钝化、磷化，而且不含任何强酸、强碱、无毒，无烟雾和气味挥发，不污染环境，并且经过处理后的金属表面可防锈半年以上，与漆层结合力强，是一种安全可靠，污染小的除锈防锈产品，同时制备除锈剂的生产工艺简单、无需特殊设备，并且使用本发明的应用方法，其处理时间短，从而提高了工作效率。
具体实施方式
实施例1
一种用于金属材料的除锈剂的制备方法，包括以下制备步骤：
一、将柠檬酸、酒石酸、盐酸、邻二甲苯硫脲、四乙酰基乙二胺加入到反应釜中，加热至80℃并搅拌，使其混合均匀，得到混合物一；
二、向混合物一中兑入去离子水，搅拌使其完全溶解，再加入表面活性剂、硬酯酸镁、还原剂和促进剂，在1200r/min的转速下搅拌30min，得到混合物二；
三、向混合物二中加入有机酸和增稠剂，搅拌直至得到粘稠的膏状物；
四、向粘稠的膏状物中加入尿素和去离子水加热，温度为120℃，搅拌40min后，静置并冷却至常温即可。
除锈剂包括以下重量份数的原料：柠檬酸9份、酒石酸9份、盐酸5份、邻二甲苯硫脲11份、四乙酰基乙二胺10份、去离子水25份、表面活性剂13份、硬酯酸镁8份、还原剂9份、促进剂8份、有机酸7份、增稠剂8份和尿素10份。
步骤二的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚。
步骤二的硬酯酸镁为聚乙二醇200。
步骤二的还原剂为碳酰肼、对苯二酚和甲基乙基肟的组合。
步骤二的促进剂为硫酸镍。
步骤三的有机酸为甲酸、乙酸、柠檬酸和植酸的组合。
步骤三的增稠剂为聚丙烯酸壳聚糖。
实施例2
一种用于金属材料的除锈剂的制备方法，包括以下制备步骤：
一、将柠檬酸、酒石酸、盐酸、邻二甲苯硫脲、四乙酰基乙二胺加入到反应釜中，加热至80℃并搅拌，使其混合均匀，得到混合物一；
二、向混合物一中兑入去离子水，搅拌使其完全溶解，再加入表面活性剂、硬酯酸镁、还原剂和促进剂，在1200r/min的转速下搅拌40min，得到混合物二；
三、向混合物二中加入有机酸和增稠剂，搅拌直至得到粘稠的膏状物；
四、向粘稠的膏状物中加入尿素和去离子水加热，温度为100℃，搅拌40min后，静置并冷却至常温即可。
除锈剂包括以下重量份数的原料：柠檬酸5份、酒石酸7份、盐酸5份、邻二甲苯硫脲7份、四乙酰基乙二胺8份、去离子水15份、表面活性剂10份、硬酯酸镁8份、还原剂9份、促进剂8份、有机酸5份、增稠剂8份和尿素10份。
步骤二的表面活性剂为烷醇酰胺和三乙醇胺。
步骤二的硬酯酸镁为聚乙二醇200。
步骤二的还原剂为亚硫酸氢钠、对苯二酚和甲基乙基肟种的组合。
步骤二的促进剂为硫酸镍。
步骤三的有机酸为甲酸、乙酸、丁酸、柠檬酸和植酸的组合。
步骤三的增稠剂为海藻酸钠。
实施例3
一种用于金属材料的除锈剂的制备方法，包括以下制备步骤：
一、将柠檬酸、酒石酸、盐酸、邻二甲苯硫脲、四乙酰基乙二胺加入到反应釜中，加热至60℃并搅拌，使其混合均匀，得到混合物一；
二、向混合物一中兑入去离子水，搅拌使其完全溶解，再加入表面活性剂、硬酯酸镁、还原剂和促进剂，在1200r/min的转速下搅拌40min，得到混合物二；
三、向混合物二中加入有机酸和增稠剂，搅拌直至得到粘稠的膏状物；
四、向粘稠的膏状物中加入尿素和去离子水加热，温度为120℃，搅拌40min后，静置并冷却至常温即可。
除锈剂包括以下重量份数的原料：柠檬酸9份、酒石酸9份、盐酸10份、邻二甲苯硫脲7份、四乙酰基乙二胺8份、去离子水15份、表面活性剂10份、硬酯酸镁8份、还原剂9份、促进剂5份、有机酸5份、增稠剂10份和尿素14份。
步骤二的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠和三乙醇胺。
步骤二的硬酯酸镁为聚乙二醇200。
步骤二的还原剂为亚硫酸氢钠、碳酰肼、对苯二酚和甲基乙基肟的组合。
步骤二的促进剂为硫酸钴。
步骤三的有机酸为甲酸、乙酸、丁酸、柠檬酸和植酸的组合。
步骤三的增稠剂为聚丙烯酸壳聚糖。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于金属材料的除锈剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
一、将柠檬酸、酒石酸、盐酸、邻二甲苯硫脲、四乙酰基乙二胺加入到反应釜中，加热至60-80℃并搅拌，使其混合均匀，得到混合物一；
二、向混合物一中兑入去离子水，搅拌使其完全溶解，再加入表面活性剂、硬酯酸镁、还原剂和促进剂，在1000-1200r/min的转速下搅拌30-40min，得到混合物二；
三、向混合物二中加入有机酸和增稠剂，搅拌直至得到粘稠的膏状物；
四、向粘稠的膏状物中加入尿素和去离子水加热，温度为100-120℃，搅拌20-40min后，静置并冷却至常温即可。
2.根据权利要求1所述的一种用于金属材料的除锈剂的制备方法，其特征在于，所述除锈剂包括以下重量份数的原料：柠檬酸5-9份、酒石酸7-9份、盐酸5-10份、邻二甲苯硫脲7-11份、四乙酰基乙二胺8-10份、去离子水15-25份、表面活性剂10-13份、硬酯酸镁8-10份、还原剂7-9份、促进剂5-8份、有机酸5-7份、增稠剂8-10份和尿素10-14份。
3.根据权利要求1所述的一种用于金属材料的除锈剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、烷醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚和三乙醇胺中的任一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种用于金属材料的除锈剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二的硬酯酸镁为聚乙二醇200或PAAS。
5.根据权利要求1所述的一种用于金属材料的除锈剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二的还原剂为亚硫酸氢钠、碳酰肼、对苯二酚和甲基乙基肟中的任一种或多种的组合。
6.根据权利要求1所述的一种用于金属材料的除锈剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二的促进剂为硫酸镍或硫酸钴。
7.根据权利要求1所述的一种用于金属材料的除锈剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三的有机酸为甲酸、乙酸、丁酸、柠檬酸和植酸中的任一种或多种的组合。
8.根据权利要求1所述的一种用于金属材料的除锈剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三的增稠剂为聚丙烯酸壳聚糖或海藻酸钠。
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